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拉曼光譜技術(shù)的優(yōu)越性
提供快速、簡單、可重復(fù)、且更重要的是無損傷的定性定量分析,它無需樣品準(zhǔn)備,樣品可直接通過光纖探頭或者通過玻璃、石英、和光纖測量,此外。。。
①由于水的拉曼散射很微弱,拉曼光譜是研究水溶液中的生物樣品和化學(xué)化合物的理想工具。
②拉曼一次可以同時(shí)覆蓋50~4000波數(shù)的區(qū)間,可對有機(jī)物及無機(jī)物進(jìn)行分析。相反,若讓紅外光譜覆蓋相同的區(qū)間則必須改變光柵、光束分離器、濾波器和檢測器。。。
③拉曼光譜譜峰清晰尖銳,更適合定量研究、數(shù)據(jù)庫搜索、以及運(yùn)用差異分析進(jìn)行定性研究。在化學(xué)結(jié)構(gòu)分析中,獨(dú)立的拉曼區(qū)間的強(qiáng)度可以和功能集團(tuán)的數(shù)量相關(guān)。
④因?yàn)榧す馐闹睆皆谒木劢共课煌ǔV挥?.2~2毫米,常規(guī)拉曼光譜只需要少量的樣品就可以得到。這是拉曼光譜相對常規(guī)紅外光譜一個(gè)很大的優(yōu)勢,而且拉曼顯微鏡物鏡可將激光束進(jìn)一步聚焦至20微米甚至更小,可分析更小面積的樣品。
⑤共振拉曼效應(yīng)可以用來有選擇性地增強(qiáng)大生物分子特個(gè)發(fā)色基團(tuán)的振動(dòng),這些發(fā)色基團(tuán)的拉曼光強(qiáng)能被選擇性地增強(qiáng)1000到10000倍。
拉曼光譜技術(shù)在寶石學(xué)研究中的局限性
1、拉曼光譜易受熒光的影響、因此對發(fā)熒光寶石的檢測會產(chǎn)生一定的影響。
2、對于不透明或透明度差的寶石,利用拉曼光譜技術(shù)進(jìn)行檢測可能會在寶石表面留下痕跡而成為有損檢測。
3、應(yīng)用拉曼光譜鑒定寶石,是一種類比法,有時(shí)會受到標(biāo)準(zhǔn)拉曼圖譜庫的限制,尤其是對一些罕見寶石更是如此。此外對于某些顆粒細(xì)小的多晶集合體類玉石,很難得到有效的拉曼圖譜。
拉曼光譜儀設(shè)備的市場展望
作為在分子光譜領(lǐng)域中發(fā)展很快的設(shè)備,拉曼光譜儀正在成為當(dāng)前儀器行業(yè)的焦點(diǎn)之一。 在早期階段,拉曼光譜分析設(shè)備一直是實(shí)驗(yàn)室用儀器的代表;然而隨著激光器、CCD檢測器等技術(shù)的進(jìn)步,便攜和手持式的設(shè)備成為了拉曼分析儀器一個(gè)新的發(fā)展趨勢——設(shè)備體積越來越小,操作越來越簡單,應(yīng)用也越來越廣泛。近兩年,由于安防、海關(guān)等領(lǐng)域現(xiàn)場快檢的需求增加,國內(nèi)的便攜/手持式的拉曼設(shè)備的市場迎來了迅速的增長。我們相信在未來的數(shù)年內(nèi),隨著技術(shù)方案的成熟、設(shè)備成本的進(jìn)一步降低以及國家政策法規(guī)的完善,食品安全、藥品檢測等幾大領(lǐng)域的應(yīng)用也會逐漸成熟;屆時(shí),便攜/手持式拉曼光譜儀的應(yīng)用會出現(xiàn)真正的突破,出現(xiàn)市場增長。
為什么測試時(shí)一些光譜給出十分強(qiáng)的背景信號,而這些信號湮蓋了拉曼信號?
一些發(fā)熒光或磷光的樣品在測量時(shí)會給出非常高的背景光譜。令人遺憾的是這些是樣品材料的本征性質(zhì),是激光輻照下無法避免的結(jié)果,而且通常情況下熒光比拉曼信號更強(qiáng)。盡管這樣,我們?nèi)钥刹扇∫恍┐胧p少或減輕熒光副作用。
猝滅:一些樣品可采用測試前將激光輻照在表面一段時(shí)間對熒光進(jìn)行猝滅以減小熒光光譜的背景增強(qiáng)拉曼信號。猝滅的時(shí)間根據(jù)樣品不同可從幾分鐘到幾小時(shí)。值得注意的是:猝滅效應(yīng)是呈指數(shù)衰減的,一開始就可觀察到。
共焦模式:采用共焦模式測量強(qiáng)光下輻照的小體積樣品時(shí)熒光將會大大降低。該法也同樣適合有熒光襯底的樣品,例如被熒光物質(zhì)基體包裹的樣品。
改變激發(fā)激光的波長:有時(shí)改變波長是僅有可行的避免熒光干擾的方法。
如果拉曼實(shí)驗(yàn)室里有太多的室內(nèi)光源比如熒光、白熾燈或日光燈等,這會在測試光譜上出現(xiàn)不必要的背景信號。因此在測試的時(shí)候應(yīng)將室內(nèi)光關(guān)閉或降到很小或用遮光罩將樣品臺罩住以避免外界的雜散光進(jìn)入光譜儀。